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人教版九年级数学竞赛专题:平面几何的定值问题(含答案)

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(第 3 题图)
(第 4 题图)
4.如图,正△ABO 的高等于⊙O 的半径,⊙O 在 AB 上滚动,切点为 T,⊙O 交 AO,BO 于 M,N,则 弧 MTN( )
A.在 0°到 30°变化
B.在 30°到 60°变化
C.保持 30°不变
D.保持 60°不变
5.如图,AB 是⊙O 的直径,且 AB=10,弦 MN 的长为 8.若 MN 的两端在圆上滑动时,始终与 AB 相交, 记点 A,B 到 MN 的距离分别为 h1,h2,则∣h1-h2∣等于( )
A
C
(P) O
D
B

D
A
C P O
B D ①
D
C
PB O
D ①
O
C A
P

B
O
C
P
A (B)

O
(D)C
A(B)
P ①
(2)已知⊙O 的半径为一定值 r,若点 P 是不在⊙O 上的一个定点,请你过点 P 任作一直线交⊙O 于 不重合的两点 E,F. PE·PF 的值是否为定值?为什么?由此你发现了什么结论?请你把这一结论用文 字叙述出来.
(第 7 题图)
(第 8 题图)
8.如图,设 H 是等腰三角形 ABC 两条高的交点,在底边 BC 保持不变的情况下让顶点 A 至底边 BC 的 距离变小,这时乘积 S△ABC·S△HBC 的值变小、变大,还是不变?证明你的结论.
9.如图,在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y 1 x 2 4 x 10 与 x 轴的交点为点 A,与 y 轴的交点 18 9
人教版九年级数学竞赛专题:平面几何的定值问题(含答案)
【例 1】 如图,已知 P 为正方形 ABCD 的外接圆的劣弧A⌒D上任意一点.求证: PA PC 为定值. PB
P
A
D
B
C
【例 2】 如图,AB 为⊙O 的一固定直径,它把⊙O 分成上、下两个半圆,自上半圆上一点 C 作弦 CD⊥AB,∠OCD 的平分线交⊙O 于点 P,当点 C 在上半圆(不包括 A,B 两点)上移动时,点 P( )
【例 6】 如图,已知等边△ABC 内接于半径为 1 的圆 O,P 是⊙O 上的任意一点.求证:PA2+PB2+PC2 为定值.
A
O
B
C
P
【能力训练】 1.如图,点 A,B 是双曲线 y 3 上的两点,分别经过 A,B 两点向 x 轴,y 轴作垂线段.若 S 阴影=1,则
x S1 S2 _______.
(第 9 题图)
(第 10 题图)
(第 11 题图)
10.如图,内接于⊙O 的四边形 ABCD 的对角线 AC 与 BD 垂直相交于点 K,设⊙O 的半径为 R.求证:
(1) AK 2 BK 2 CK 2 DK 2 是定值;
(2) AB 2 BC 2 CD 2 DA2 是定值.
(2)若抛物线 C1 与 y 轴的交点为 A,连接 AF,并延长交抛物线 C1 于点 B,求证: 1 1 2 . AF BF
(3)抛物线 C1 上任意一点 P(xP,yP)(0<xP<1),连接 PF,并延长交抛物线 C1 于点
Q(xQ,yQ),试判断 1 1 2 是否成立?请说明理由. PF QF
11.已知 A,B 是平面上的两个顶点,C 是位于 AB 一侧的一个动点,分别以 AC,BC 为边在△ABC 外作 正方形 ACDE 和正方形 BCFG.求证:不论 C 在直线 AB 同一侧的任何位置,EG 的中点 P 的位置不变.
参考答案
例1
延长 PC 至 E,使 CE=AP,连结 BE,则△BCE≌△BAP,及△PBE 为等腰直角三角形,故
(2)求抛物线的解析式;
(3)设点 Q 为抛物线上点 P 至点 B 之间的一动点,连接 PQ 并延长交 BC 于点 E,连接 BQ 并延长交 AC 于点 F.试证明:FC(AC+EC)为定值.
7.如图,已知等边△ABC 内接于圆,在劣弧 AB 上取异于 A,B 的点 M.设直线 AC 与 BM 相交于 K,直 线 CB 与 AM 相交于点 N.证明线段 AK 和 BN 的乘积与 M 点的选择无关.
y A
B
C D E
O
x
3.如图,将六边形 ABCDEF 沿直线 GH 折叠,使点 A,B 落在六边形 ABCDEF 的内部,记 ∠C+∠D+∠E+∠F=α,则下列结论一定正确的是( )
A. ∠1+∠2=900°-2α C. ∠1+∠2=720°-α
B. ∠1+∠2=1080°-2α
1
D. ∠1+∠2=360°- α
平行四边形. (2)DG 不变.DE=OC=OA=3 .DG= 1 DE= 1 ×3=1. (3)设 CD=x,延长 OG 交 CD
3
3
于 N,则 CN=DN= 1 x,CE2 9 x 2 , DN2 1 x 2 .∴ON2 9 3 x 2 ,而 ON= 3 CH,∴
2
4
4
2
CH2 4 1 x 2 .故 CD2+3CH2=x2+3(4- 1 x2)=x2+12-x2 为定值. 例 5 ⑴C(0,4) ⑵先求得
A.在平分 AB 的某直线上移动
B.在垂直 AB 的某直线上移动
C.在弧 AMB 上移动
B' M A'
A
B
PO
D.保持固定不移动
y
CA
E
OD x
B
F
(第 5 题图)
(第 6 题图)
6.如图,A,B 是函数 y k 图象上的两点,点 C,D,E,F 分别在坐标轴上,且分别与点 A,B,O 构 x
y
A
S1 B
S2
O
x
B
P
D
E
OE
A
A
F C
B
(第 1 题图)
(第 3 题图)
(第 4 题图)
2.从等边三角形内一点向三边作垂线段,已知这三条垂线段的长分别为 1,3,5,则这个等边三角形的 面积是__________.
3.如图,OA,OB 是⊙O 任意两条半径,过 B 作 BE⊥OA 于 E,又作 OP⊥AB 于 P,则定值 OP2+EP2 为 _________.
PA PC CE PC PE 2
PB
PB
PB
例 2 B 提示:连结 AC,BC,可以证明 P 为 A PB 的中点.
例 3 ∵SP⊥OP,OM⊥ST,∴S,M,O,P 四点共圆,于是∠SPM=∠SOM= 1 ∠SOT 为定角. 例 2
4 (1)连结 OC 交 DE 于 M,则 OM=CM, EM=DM,而 DG= HE,则 HM=GM 故四边形 OGCH 是
(3)当 0 t 9 时,△PQF 的面积是否总是定值?若是,求出此值;若不是,请说明理由; 2
(4)当 t 为何值时,△PQF 为等腰三角形,请写出解答过程.
(第 9 题图)
(第 10 题图)
10.已知抛物线
C1:
y1

1 2
x2

x
1,点
F(1,1).
(1)求抛物线 C1 的顶点坐标;
A.5
B.6
C.7
D.8
(第 5 题图)
(第 6 题图)
6.如图,已知△ABC 为直角三角形,∠ACB=90°,AC=BC,点 A,C 在 x 轴上,点 B 坐标为(3,m) (m>0),线段 AB 与 y 轴相交于点 D,以 P(1,0)为顶点的抛物线过点 B,D.
(1)求点 A 的坐标(用 m 表示)
(2)旋转过程中,当 MN 与 AC 平行时,求正方形 OABC 旋转度数;
(3)设△MBN 的周长为 P,在正方形 OABC 旋转的过程中,P 值是否有变化?请证明你的结论.
y A M y=x
B O
Nx
C
9.如图,AB 是半圆的直径,AC⊥AB,AC=AB.在半圆上任取一点 D,作 DE⊥CD,交直线 AB 于点 E,BF⊥AB,交线段 AD 的延长线于点 F. (1)设弧 AD 是 x°的弧,若要点 E 在线段 BA 的延长线上,则 x 的取值范围是_______. (2)不论点 D 取在半圆的什么位置,图中除 AB=AC 外,还有两条线段一定相等.指出这两条相等的 线段,并MC 交 AE 于 N,由△AOG∽△ANM,得 OG AO ,OG= 3 , OG OM 3 ,又
8.在平面直角坐标系中,边长为 2 的正方形 OABC 的两顶点 A,C 分别在 y 轴,x 轴的正半轴上,点 O
在原点,现将正方形 OABC 绕 O 点顺时针旋转,当 A 点第一次落在直线 y x 上时停止旋转.旋转过程 中,AB 边交直线 y x 于点 M,BC 边交 x 轴于点 N.
(1)求 OA 在旋转过程中所扫过的面积;
2.已知 A,B,C,D,E 是反比例函数 y 16 (x>0)图象上五个整数点(横、纵坐标均为整数),分 x
别过这些点向横轴或纵轴作垂线段,以垂线段所在的正方形边长为半径作四分之一圆周的两条弧,组 成如图所示的五个橄榄形(阴影部分),则这五个橄榄形的面积总和是__________(用含 π 的代数式表 示).
A.到 CD 的距离保持不变
B.位置不变
C.等分D⌒B
D.随 C 点的移动而移动
C
A
O
B
D P
【例 3】 如图,定长的弦 ST 在一个以 AB 为直径的半圆上滑动,M 是 ST 的中点,P 是 S 对 AB 作垂 线的垂足.求证:不管 ST 滑到什么位置,∠SPM 是一定角.
T
S
M
AP
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